Tez detayları

Energy optimal path planning of an unmanned solar powered aircraft = Güneş enerjisinden faydalanan bir insansız hava aracının optimum enerjiyi sağlayacak rota planlaması

Yazarlar:

Pinar, Erdem Emre

Yayıncı:

Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Ana Başlıklar:

Fizik | Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi:

Tezler

Program Tipi:

Yüksek Lisans

Yayın Tarihi:

12/2012

Belge Dili:

İngilizce

Document ID (Org No.):

2000310846

Anahtar sözcükler:

Özet

In this thesis, energy optimal route of an unmanned solar powered air vehicle is obtained for the given mission constraints in order to sustain the maximum energy balance. The mission scenario and the constraints of the solar powered UAV are defined. Equations of motion are obtained for the UAV with respect to the chosen structural properties and aerodynamic parameters to achieve the given mission. Energy income and loss equations that state the energy balance, up to the position of the UAV inside the atmosphere are defined. The mathematical model and the cost function are defined according to the mission constraints, flight mechanics and energy balance equations to obtain the energy optimal path of the UAV. An available optimal control technique is chosen up to the mathematical model and the cost function in order to make the optimization. Energy optimal path of the UAV is presented with the other useful results. Optimal route and the other results are criticized by checking them with the critical positions of the sun rays.

Bu çalışmada, Güneş Enerjisi ile çalışan bir insansız hava aracının, verilen görevi en yüksek enerji dengesi ile tamamlamasını sağlamak üzere rota planlaması yapılmaktadır. Güneş Enerjisi ile çalışan İHA'nın görev senaryosu ve kısıtları belirlenmiştir. Belirlenen görev kısıtlarına göre yapısal özellikleri ve aerodinamik değiştirgeleri seçilen İHA için uygun hareket denklemleri çıkarılmıştır. İHA'nın atmosferdeki pozisyonuna göre enerji dengesini belirleyecek enerji kazancı ve enerji kaybı denklemleri türetilmiştir. Belirtilen görev kısıtları, uçuş mekaniği ve enerji dengesi denklemlerine göre İHA'nın enerji dengesini en çoklayacak matematiksel model ve amaç fonksiyonu oluşturulmuştur. Oluşturulan bu matematiksel model ve amaç fonksiyonuna göre uygun bir optimal kontrol tekniği belirlenmiş ve eniyileme çalışması yürütülmüştür. Görev şartları ve yapısal özellikleri belirlenen İHA için görev sonu depolanacak enerjiyi en çoklayacak uçuş rotası belirlenmiştir. Planlanan uçuş rotası ve elde edilen diğer sonuçlar sunulmuştur. Belirlenen rota ve diğer sonuçlar, Güneş ışınlarının kritik geliş açılarına göre irdelenmiştir.

Tez detayları

Energy optimal path planning of an unmanned solar powered aircraft = Güneş enerjisinden faydalanan bir insansız hava aracının optimum enerjiyi sağlayacak rota planlaması

Yazarlar: Pinar, Erdem Emre

Yayıncı: Orta Doğu Teknik Üniversitesi

Ana Başlıklar: Fizik | Mühendislik ve uygulamalı operasyonlar

Belge Tipi: Tezler

Program Tipi: Yüksek Lisans

Yayın Tarihi: 12/2012

Belge Dili: İngilizce

Document ID (Org No.): 2000310846